曲線運(yùn)動(dòng)教學(xué)建議PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1曲線運(yùn)動(dòng)教學(xué)建議曲線運(yùn)動(dòng)教學(xué)建議n第1頁(yè)/共80頁(yè)第2頁(yè)/共80頁(yè)第3頁(yè)/共80頁(yè)第4頁(yè)/共80頁(yè)第5頁(yè)/共80頁(yè)第6頁(yè)/共80頁(yè)第7頁(yè)/共80頁(yè)第8頁(yè)/共80頁(yè) 1.提出問(wèn)題提出問(wèn)題: 質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的有下列說(shuō)法正確的有 A.曲線運(yùn)動(dòng)的速度大小一定變化曲線運(yùn)動(dòng)的速度大小一定變化 B.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向一定變化曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向一定變化 C.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng) D.質(zhì)點(diǎn)受到的合外力一定不為零質(zhì)點(diǎn)受到的合外力一定不為零曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)a0, F0第9頁(yè)/共80頁(yè)FF=0a=0 靜止或勻靜止或勻速速F,v同向

2、同向加速直線運(yùn)動(dòng)加速直線運(yùn)動(dòng)F,v反向反向減速直線運(yùn)動(dòng)減速直線運(yùn)動(dòng)F,v不共線不共線曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)a=F/mF,v夾角為銳角夾角為銳角加速運(yùn)動(dòng)加速運(yùn)動(dòng)F,v夾角為鈍角夾角為鈍角減速運(yùn)動(dòng)減速運(yùn)動(dòng)第10頁(yè)/共80頁(yè)第11頁(yè)/共80頁(yè)質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度,沿沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向曲線在這一點(diǎn)的切線方向.切線割線Avvt, 0tlv第12頁(yè)/共80頁(yè)坐標(biāo)系坐標(biāo)系位置位置(位移位移)軌跡軌跡速度速度運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)的合成(位移、速度、加速度位移、速度、加速度):平行四邊形定則平行四邊形定則.位置(坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系 ) x = vxt y = vyt軌跡消去t y =x速度v = tan

3、= 22yxvv xyvvxyvv第13頁(yè)/共80頁(yè)1.要求學(xué)生課堂上完成問(wèn)題與練習(xí)要求學(xué)生課堂上完成問(wèn)題與練習(xí). 題題1.了解生活中常見(jiàn)的曲線運(yùn)動(dòng)了解生活中常見(jiàn)的曲線運(yùn)動(dòng),及某點(diǎn)速度的方向及某點(diǎn)速度的方向.題題2. 體會(huì)速度矢量的角度變化體會(huì)速度矢量的角度變化,為加速度的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備為加速度的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備.題題3.較難較難.已知受力情況判定物體的運(yùn)動(dòng)情況已知受力情況判定物體的運(yùn)動(dòng)情況.第14頁(yè)/共80頁(yè)2.質(zhì)點(diǎn)在一平面內(nèi)沿曲線由質(zhì)點(diǎn)在一平面內(nèi)沿曲線由P運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到Q, 如果如果v、a、F分別表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度、加速度和受到分別表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度、加速度和受到的合外力的合外力,下列圖象

4、可能正確的是下列圖象可能正確的是 1.曲線運(yùn)動(dòng)的條件曲線運(yùn)動(dòng)的條件.2.力力F、加速度、加速度a、速度、速度v之間的關(guān)系之間的關(guān)系.【D】第15頁(yè)/共80頁(yè)第16頁(yè)/共80頁(yè)第17頁(yè)/共80頁(yè)第18頁(yè)/共80頁(yè)引導(dǎo)學(xué)生用解平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的思想方法解平拋運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生用解平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的思想方法解平拋運(yùn)動(dòng).(1)建立坐標(biāo)系建立坐標(biāo)系.(2)對(duì)小球進(jìn)行受力分析對(duì)小球進(jìn)行受力分析.(3)分析小球在不同方向的加速度和速度變化情況分析小球在不同方向的加速度和速度變化情況.(4)得到不同方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律得到不同方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.(5)運(yùn)動(dòng)的合成與分解求不同時(shí)刻的位移和速度運(yùn)動(dòng)的合成與分解求不同時(shí)刻的位移和速度.第19頁(yè)

5、/共80頁(yè)v0 xyovxvyvxyr引導(dǎo)學(xué)生求解引導(dǎo)學(xué)生求解:水平方向水平方向: Fx=0, ax=0豎直方向豎直方向:Fy =mg,ay =g,vy0 =0位置位置: x = v0t; y = gt2 位移位移: r= tan =軌跡軌跡:消去消去t214)()(2220gttvtvg022202xvgy 第20頁(yè)/共80頁(yè)位移:r= tan =速度: vx =v0; vy =gt v= tan =v0 xyovxvyvxyr4)()(2220gttvtvg02220)(gtvtvg0注意位移與速度注意位移與速度tan = 2tan 第21頁(yè)/共80頁(yè)例題例題(課本例題課本例題2):將一個(gè)

6、物體以將一個(gè)物體以10 m/s的速度從高為的速度從高為10 m的的高度水平拋出高度水平拋出,不計(jì)空氣的阻力不計(jì)空氣的阻力,取取g=10 m/s2.1.求物體在空中飛行的時(shí)間求物體在空中飛行的時(shí)間t;2.求物體飛行的水平距離求物體飛行的水平距離x;3.求落地時(shí)的速度方向與水平地面的夾角求落地時(shí)的速度方向與水平地面的夾角 ;4.如果增大平拋的初速度如果增大平拋的初速度v0, t、x、 分別怎樣變化分別怎樣變化?5.如果增大平拋的高度如果增大平拋的高度h, t、x、 分別怎樣變化分別怎樣變化?飛行時(shí)間是由豎直分飛行時(shí)間是由豎直分運(yùn)動(dòng)決定的運(yùn)動(dòng)決定的, 由高度決由高度決定定.第22頁(yè)/共80頁(yè)例題例題

7、: 在傾角在傾角 =30 的斜面的斜面, 將小球從將小球從A點(diǎn)以速度點(diǎn)以速度v0水平拋出水平拋出,恰好落在恰好落在B點(diǎn)點(diǎn),不計(jì)空氣的阻力不計(jì)空氣的阻力,重力加速度為重力加速度為g,求求:(1)小球的飛行時(shí)間小球的飛行時(shí)間t以及以及AB間的距離間的距離l;(2)從拋出開(kāi)始經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間從拋出開(kāi)始經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間t小球與斜面之間的距離最大小球與斜面之間的距離最大?(3)物體在物體在B點(diǎn)的速度與水平方向的夾角點(diǎn)的速度與水平方向的夾角 .*(4)設(shè)設(shè)小球落到斜面時(shí)速度方向與斜面的夾角為小球落到斜面時(shí)速度方向與斜面的夾角為 .增大平拋增大平拋的初速度的初速度, 怎樣變化怎樣變化?1.x=lcos , y=ls

8、in 2.速度的分解速度的分解3. tan =2tan 4. = - ,不變不變v0ABvvxvy第23頁(yè)/共80頁(yè)例題例題:飛機(jī)以飛機(jī)以150m/s水平速度勻速飛行水平速度勻速飛行, 某時(shí)刻讓某時(shí)刻讓A球落下球落下,相隔相隔1s又讓又讓B球落下球落下,不計(jì)阻力不計(jì)阻力,在以后的運(yùn)在以后的運(yùn)動(dòng)中動(dòng)中, 兩球位置關(guān)系為兩球位置關(guān)系為A.A球在球在B球前下方球前下方B. A球在球在B球后下方球后下方C. A球在球在B球正下方球正下方4.9m處處D. A球在球在B球正下方球正下方,距離逐漸增大距離逐漸增大區(qū)別平拋物體的軌跡與區(qū)別平拋物體的軌跡與空中物體排列的圖樣空中物體排列的圖樣.v0hAhB h第

9、24頁(yè)/共80頁(yè)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體做平拋運(yùn)動(dòng)的物體,每秒鐘速度的變化量總是每秒鐘速度的變化量總是A.大小相等大小相等,方向相同方向相同B.大小不等大小不等,方向不同方向不同C.大小相等大小相等,方向不同方向不同D.大小不等大小不等,方向相同方向相同a=g 恒定不變恒定不變 v=gt加速度不變的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)加速度不變的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)第25頁(yè)/共80頁(yè)第26頁(yè)/共80頁(yè)第27頁(yè)/共80頁(yè)平拋豎落儀平拋豎落儀:判定豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)判定豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng).改變高度和初速度改變高度和初速度(1)同時(shí)落地只能說(shuō)明同時(shí)落地只能說(shuō)明可能是自由落體運(yùn)動(dòng)可能是自由落體運(yùn)動(dòng).(2)只有在任意高度上

10、只有在任意高度上同時(shí)落地才能說(shuō)明結(jié)同時(shí)落地才能說(shuō)明結(jié)論論.第28頁(yè)/共80頁(yè)1.平拋實(shí)驗(yàn)儀平拋實(shí)驗(yàn)儀.2.二維空間二維空間-時(shí)間描跡儀時(shí)間描跡儀 .3.數(shù)碼相機(jī)或攝像機(jī)數(shù)碼相機(jī)或攝像機(jī).(拍照打印后描點(diǎn)拍照打印后描點(diǎn))提醒學(xué)生注意提醒學(xué)生注意:調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)要注意什么調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)要注意什么?為什么要從同一高度釋放為什么要從同一高度釋放?怎樣確定怎樣確定O點(diǎn)的位置點(diǎn)的位置?重垂線的作用是什么重垂線的作用是什么?時(shí)間間隔時(shí)間間隔T已知已知第29頁(yè)/共80頁(yè)測(cè)各點(diǎn)的測(cè)各點(diǎn)的x、y坐標(biāo)坐標(biāo)計(jì)算計(jì)算 y=ax2驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,不能省略不能省略.axyxyxy233222211第30頁(yè)

11、/共80頁(yè)ygxvgtytvx221020多次測(cè)量求平均值多次測(cè)量求平均值.*做做y-x2圖象圖象, k=g/2v02第31頁(yè)/共80頁(yè)1.平拋豎落儀平拋豎落儀:探究豎直方向運(yùn)動(dòng)規(guī)律探究豎直方向運(yùn)動(dòng)規(guī)律.2. 平拋實(shí)驗(yàn)儀平拋實(shí)驗(yàn)儀:描繪運(yùn)動(dòng)軌跡描繪運(yùn)動(dòng)軌跡.3. 根據(jù)軌跡探究水平方向運(yùn)動(dòng)規(guī)律根據(jù)軌跡探究水平方向運(yùn)動(dòng)規(guī)律. y1:y2:y3=1:4:9 x1:x2:x3=1:2:3(二維空間二維空間-時(shí)間描跡儀或閃光照片時(shí)間描跡儀或閃光照片)第32頁(yè)/共80頁(yè)問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí)1、2調(diào)節(jié)木板的高度調(diào)節(jié)木板的高度,使使y1:y2=1:4測(cè)測(cè)x1、x2，驗(yàn)證，驗(yàn)證x1:x2=1:2調(diào)節(jié)墻到重垂線的

12、距離調(diào)節(jié)墻到重垂線的距離,使使x1:x2=1:2測(cè)測(cè)y1、y2，驗(yàn)證，驗(yàn)證y1:y2=1:4第33頁(yè)/共80頁(yè)說(shuō)一說(shuō)說(shuō)一說(shuō):某同學(xué)使小球沿課桌面水平飛出某同學(xué)使小球沿課桌面水平飛出,用數(shù)碼相用數(shù)碼相機(jī)來(lái)拍攝小球做平拋運(yùn)動(dòng)的錄像機(jī)來(lái)拍攝小球做平拋運(yùn)動(dòng)的錄像(每秒每秒15幀幀),并將小并將小球運(yùn)動(dòng)的照片打印出來(lái)球運(yùn)動(dòng)的照片打印出來(lái).請(qǐng)問(wèn)請(qǐng)問(wèn):他大約可以得到幾幀他大約可以得到幾幀小球在空中的運(yùn)動(dòng)照片小球在空中的運(yùn)動(dòng)照片?6158 . 0212tngth強(qiáng)化平拋運(yùn)動(dòng)的飛行時(shí)間是強(qiáng)化平拋運(yùn)動(dòng)的飛行時(shí)間是由高度決定的由高度決定的,與初速度無(wú)關(guān)與初速度無(wú)關(guān).第34頁(yè)/共80頁(yè)1.圖為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片

13、圖為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片,閃光時(shí)間間隔為閃光時(shí)間間隔為T(mén)=0.1 s. 小球在平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的幾個(gè)位置如圖中小球在平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的幾個(gè)位置如圖中的的a、b、c、d所示所示,g=10m/s2,求求:(1)小球平拋的初速度小球平拋的初速度.(2)小球過(guò)小球過(guò)c點(diǎn)時(shí)的速度大小點(diǎn)時(shí)的速度大小. y1: y2: y3=1:3:5y=l=gT2/2v0=1.5m/svc=2.5m/sv0 xyxyvvxvy第35頁(yè)/共80頁(yè)2.在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,用閃光照相法拍攝用閃光照相法拍攝的閃光照片的一部分如圖所示的閃光照片的一部分如圖所示,閃光時(shí)間間隔為閃光時(shí)間間隔為T(mén)=0.

14、1 s. 小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d, 取取g=10m/s2,求求(1)小球平拋的初速度小球平拋的初速度v0.(2)小球在小球在b點(diǎn)的速度點(diǎn)的速度.y1: y2: y3=1:2:3 y=l=gT2v0=2.0m/svb=2.5m/svbvxvy第36頁(yè)/共80頁(yè)第37頁(yè)/共80頁(yè)第38頁(yè)/共80頁(yè)1.舉例說(shuō)明什么是圓周運(yùn)動(dòng)舉例說(shuō)明什么是圓周運(yùn)動(dòng).2.提出問(wèn)題提出問(wèn)題:怎樣比較圓周運(yùn)動(dòng)的快慢怎樣比較圓周運(yùn)動(dòng)的快慢?ABC1. 比較物體在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)比較物體在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng);2. 比較物體在單位時(shí)間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度比較物體在

15、單位時(shí)間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度;3. 比較物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間比較物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間;4. 比較物體在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)比較物體在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù).第39頁(yè)/共80頁(yè)1.線速度線速度:2.角速度角速度:3.周期周期:4.轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速:5.線速度與角速度的關(guān)系線速度與角速度的關(guān)系:tlvtT:轉(zhuǎn)過(guò)一周所用的時(shí)間轉(zhuǎn)過(guò)一周所用的時(shí)間(s).n:單位時(shí)間所轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)單位時(shí)間所轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)(r/s或或r/min).(rad/s或或s-1)(m/s)rvrnTrtlv22nTt22AB l r tO第40頁(yè)/共80頁(yè)幾點(diǎn)說(shuō)明幾點(diǎn)說(shuō)明:1.平均線速度平均線速度v= l/ t t0,瞬時(shí)線速度瞬時(shí)線速度v=

16、l/ t2. t0, l r, 線速度就是前面學(xué)過(guò)的速度線速度就是前面學(xué)過(guò)的速度.(相對(duì)轉(zhuǎn)軸相對(duì)轉(zhuǎn)軸)3.線速度的大小處處相等的圓周運(yùn)動(dòng)叫勻速圓線速度的大小處處相等的圓周運(yùn)動(dòng)叫勻速圓周運(yùn)動(dòng)周運(yùn)動(dòng).4. 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢用線速度來(lái)描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢用線速度來(lái)描述;角速度是角速度是描述描述半徑繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢半徑繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢.AB l r tO第41頁(yè)/共80頁(yè)換一種教學(xué)方法換一種教學(xué)方法?1.給出勻速圓周運(yùn)動(dòng)概念給出勻速圓周運(yùn)動(dòng)概念.相等的時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的弧長(zhǎng)相等的時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的弧長(zhǎng)(半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度)相等相等.2.比值定義給出線速度和角速度的定義比值定義給出線速度和角速度的定義

17、:3.說(shuō)明線速度和角速度的物理意義說(shuō)明線速度和角速度的物理意義.4.推導(dǎo)線速度和角速度的關(guān)系推導(dǎo)線速度和角速度的關(guān)系.tlvtrvABlrtOCDlltt第42頁(yè)/共80頁(yè)課堂練習(xí)課堂練習(xí)1(問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí)3):A、B兩點(diǎn)分別位于大小輪的邊緣上兩點(diǎn)分別位于大小輪的邊緣上,C點(diǎn)位于大輪的中點(diǎn)點(diǎn)位于大輪的中點(diǎn),大大輪的半徑是小輪的輪的半徑是小輪的2倍倍,它們之間靠摩擦傳動(dòng)它們之間靠摩擦傳動(dòng),接觸面不打滑接觸面不打滑.請(qǐng)?jiān)谡?qǐng)?jiān)贏、B、C三點(diǎn)中選擇有關(guān)的兩個(gè)點(diǎn)三點(diǎn)中選擇有關(guān)的兩個(gè)點(diǎn),具體說(shuō)明公式具體說(shuō)明公式v= r的以下三種變量關(guān)系的以下三種變量關(guān)系:(1) v相等相等, 跟跟r成反比成反比;(

18、2) 相等相等,v跟跟r成正比成正比;(3) r相等相等,v跟跟 成正比成正比;BACBACrA=2rB=2rC. 1. vA:vB:vC= 2. A: B: C=2:2:11:2:1vA= vB; A= C第43頁(yè)/共80頁(yè)課堂練習(xí)課堂練習(xí)2(問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí)4):圖為自行車傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意圖圖為自行車傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意圖.假設(shè)腳踏板每假設(shè)腳踏板每2 s轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)1 圈圈,要知道在這種情況下自行車前進(jìn)的速度有多大要知道在這種情況下自行車前進(jìn)的速度有多大,還需要測(cè)量哪些量還需要測(cè)量哪些量?請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出來(lái)請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出來(lái),并用這些量推并用這些量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式.ABC

19、r1r2r3r1=20cm,r2=10cm, r3=35cm, T1=2 s.1.車前進(jìn)的速度等于后輪的線速度車前進(jìn)的速度等于后輪的線速度vC .2.vA=vB Ar1= br2=2 r1/T1 B= CvB/r2= vC/r33.321C2rTrrvv第44頁(yè)/共80頁(yè)補(bǔ)充練習(xí)補(bǔ)充練習(xí)3:設(shè)雨傘表面為水平面設(shè)雨傘表面為水平面,且水平放置且水平放置,雨傘邊緣半徑為雨傘邊緣半徑為r,且高出水平地面且高出水平地面h.當(dāng)雨傘以角速度當(dāng)雨傘以角速度 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),雨雨滴從邊緣飛出后在地面形成一個(gè)半徑為滴從邊緣飛出后在地面形成一個(gè)半徑為R的大圓的大圓.已已知重力加速度為知重力加速度為g,求大圓半

20、徑求大圓半徑R. roABvR1.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向.2.空間幾何關(guān)系空間幾何關(guān)系.rghR221第45頁(yè)/共80頁(yè)第46頁(yè)/共80頁(yè)第47頁(yè)/共80頁(yè)新教材從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度給出向心加速度新教材從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度給出向心加速度,突出突出“物體物體速度變化的快慢速度變化的快慢”這一加速度的本質(zhì)含義這一加速度的本質(zhì)含義.然后，在然后，在向心加速度概念的基礎(chǔ)上用牛頓第二定律推導(dǎo)向心向心加速度概念的基礎(chǔ)上用牛頓第二定律推導(dǎo)向心力公式，并通過(guò)圓錐擺實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證向心力公式力公式，并通過(guò)圓錐擺實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證向心力公式.第48頁(yè)/共80頁(yè)思考與討論思考與討論:關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正

21、確的有下列說(shuō)法正確的有:A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速率運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速率運(yùn)動(dòng)C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)一定受到力的作用勻速圓周運(yùn)動(dòng)一定受到力的作用(1)地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng),地球所受的力地球所受的力指向什么方向指向什么方向?(2)小球繞圖釘做勻速圓周運(yùn)動(dòng)小球繞圖釘做勻速圓周運(yùn)動(dòng),小小球所受的合力指向什么方向球所受的合力指向什么方向?(3)花樣滑冰男運(yùn)動(dòng)員手拉女運(yùn)動(dòng)員花樣滑冰男運(yùn)動(dòng)員手拉女運(yùn)動(dòng)員在冰面上做圓周運(yùn)動(dòng)在冰面上做圓周運(yùn)動(dòng),如果放手會(huì)有如果放手會(huì)有怎樣的結(jié)果怎樣的結(jié)果?相信學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)相信

22、學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn).從力推知加速度一定指從力推知加速度一定指向圓心向圓心,降低難度降低難度.第49頁(yè)/共80頁(yè)加速度的定義加速度的定義:a= v/ t 抓住速度的變化量抓住速度的變化量 v=v2-v1rvvtrrtvavrrvrrvvrltn20時(shí)，當(dāng) r l rvrTrrvan222)2(第50頁(yè)/共80頁(yè) v=v2-v1的方向是的方向是v1矢量末端到矢量末端到v2矢量末端的有向線矢量末端的有向線段段.v1v2 vv2v1 v vv2-v1 v=v2+(-v1)v2 =v1 + v vv2v1 vv2v1v2 =v1 + v vv2v1 v=v2-v1第51頁(yè)/共80頁(yè)1. (思考與討論思考與討

23、論)(1)從公式從公式an=v2/r看看, an與與r成反比成反比;(2)從公式從公式an= 2r看看, an與與r成正比成正比.圖中圖中A、B、C三點(diǎn)中，其中哪兩點(diǎn)適用于結(jié)論三點(diǎn)中，其中哪兩點(diǎn)適用于結(jié)論(1)?其中哪兩其中哪兩點(diǎn)適用于結(jié)論點(diǎn)適用于結(jié)論(2)?2.設(shè)設(shè)r1:r2: r3=2:1:4. (問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí)3)(1) vA:vB:vC=1:1:4(2) A: B: C= 1:2:2(3) nA:nB:nC= 1:2:2(4) aA:aB:aC= 1:2:83.設(shè)后輪邊緣的設(shè)后輪邊緣的C點(diǎn)的向心加速為點(diǎn)的向心加速為0.1 m/s2,求求A、B兩點(diǎn)向心加速度的兩點(diǎn)向心加速度的大小大

24、小? (問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí)4)ABCr1r2r3要點(diǎn)要點(diǎn): vA= vB; B= C =2 n; v= r; an=v 第52頁(yè)/共80頁(yè)1.向心加速度是描述做勻速圓周運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)速度方向的變化率向心加速度是描述做勻速圓周運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)速度方向的變化率嗎？嗎？ 向心加速度不是描述質(zhì)點(diǎn)速度方向的變化率向心加速度不是描述質(zhì)點(diǎn)速度方向的變化率,向心加速度描向心加速度描述的是質(zhì)點(diǎn)因速度方向變化而引起的速度的變化率述的是質(zhì)點(diǎn)因速度方向變化而引起的速度的變化率.2.角速度是否能叫做質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向的變化率？角速度是否能叫做質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向的變化率？ 在數(shù)值上，角速度在數(shù)值上，角速度確實(shí)與質(zhì)點(diǎn)做圓周

25、運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度方向變確實(shí)與質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度方向變化率相等，但一個(gè)是描述轉(zhuǎn)動(dòng)的物理量，一個(gè)是描述平動(dòng)化率相等，但一個(gè)是描述轉(zhuǎn)動(dòng)的物理量，一個(gè)是描述平動(dòng)的物理量，而在物理學(xué)中，一般不用轉(zhuǎn)動(dòng)的量去定義平動(dòng)的物理量，而在物理學(xué)中，一般不用轉(zhuǎn)動(dòng)的量去定義平動(dòng)的量的量, 從來(lái)未在文獻(xiàn)或著作中出現(xiàn)過(guò)這種叫法從來(lái)未在文獻(xiàn)或著作中出現(xiàn)過(guò)這種叫法. 第53頁(yè)/共80頁(yè)第54頁(yè)/共80頁(yè)問(wèn)題問(wèn)題1：物體為什么會(huì)做圓周運(yùn)動(dòng)？為什么會(huì)做：物體為什么會(huì)做圓周運(yùn)動(dòng)？為什么會(huì)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)？勻速圓周運(yùn)動(dòng)？問(wèn)題問(wèn)題2：你怎樣理解向心力：你怎樣理解向心力Fn=m （或（或Fn=m2r）中的中的Fn？它跟？它跟m （或（或m2

26、r）是什么關(guān)系？）是什么關(guān)系？問(wèn)題問(wèn)題3：物體在什么情況下做變速圓周運(yùn)動(dòng)？：物體在什么情況下做變速圓周運(yùn)動(dòng)？ 問(wèn)題問(wèn)題4：為什么物體作一般的曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，研究：為什么物體作一般的曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，研究某一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)可以按圓周運(yùn)動(dòng)來(lái)處理？某一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)可以按圓周運(yùn)動(dòng)來(lái)處理？ rv2rv2第55頁(yè)/共80頁(yè)教學(xué)要點(diǎn)教學(xué)要點(diǎn):1. 知道向心力是根據(jù)力的效果命名的知道向心力是根據(jù)力的效果命名的.2. 從牛頓第二定律和向心加速度的公式推導(dǎo)從牛頓第二定律和向心加速度的公式推導(dǎo)向心力的表達(dá)式向心力的表達(dá)式.3. 用圓錐擺實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證向心力的表達(dá)式用圓錐擺實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證向心力的表達(dá)式.4. 會(huì)分析向心力的來(lái)源會(huì)分析向心力的來(lái)源

27、,計(jì)算簡(jiǎn)單情景中的向計(jì)算簡(jiǎn)單情景中的向心力心力.第56頁(yè)/共80頁(yè)1.思考與討論思考與討論,得出向心力概念得出向心力概念地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng);小球以圖釘小球以圖釘為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)為圓心做圓周運(yùn)動(dòng);花樣滑冰女運(yùn)動(dòng)花樣滑冰女運(yùn)動(dòng)員繞男運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng)員繞男運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng).他們的向他們的向心加速度分別是怎樣產(chǎn)生的心加速度分別是怎樣產(chǎn)生的?他們的他們的受力各有什么特點(diǎn)受力各有什么特點(diǎn)?2.由牛頓第二定律推導(dǎo)向心力公式由牛頓第二定律推導(dǎo)向心力公式:mvrTmrmrvmmaF222nn)2(第57頁(yè)/共80頁(yè)3.學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn):用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的

28、表達(dá)式(1)由向心力的公式由向心力的公式 Fn=mv2/r 計(jì)算計(jì)算向心力向心力,需要測(cè)量哪些物理量需要測(cè)量哪些物理量?怎樣怎樣測(cè)量測(cè)量?(鋼球質(zhì)量鋼球質(zhì)量m，半徑，半徑r，周期，周期T)(2)測(cè)量小球受到的合力測(cè)量小球受到的合力(F=mgtan ),需要測(cè)量哪些物理量需要測(cè)量哪些物理量?怎樣測(cè)量怎樣測(cè)量? (鋼球質(zhì)量鋼球質(zhì)量m，半徑，半徑r，高度高度h)F=Fn,向心力是物體受到的合力向心力是物體受到的合力.第58頁(yè)/共80頁(yè)*4.演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn):向心力大小向心力大小Fn與與v、 、r的關(guān)系的關(guān)系 傳感器實(shí)驗(yàn)傳感器實(shí)驗(yàn):向心力的大小向心力的大小Fn跟跟v、 的關(guān)系的關(guān)系*5:做一做做一做:

29、體驗(yàn)向心力的大小體驗(yàn)向心力的大小Fn跟跟v、 、r的關(guān)系的關(guān)系第59頁(yè)/共80頁(yè)觀察思考觀察思考(視頻或圖片視頻或圖片)觀察鏈球運(yùn)動(dòng)員投擲鏈球時(shí)觀察鏈球運(yùn)動(dòng)員投擲鏈球時(shí)鐵鏈并不完全與鏈球的運(yùn)動(dòng)鐵鏈并不完全與鏈球的運(yùn)動(dòng)方向垂直方向垂直.為什么為什么?FFnFtO1.切向分力切向分力Ft改變速度的大小改變速度的大小.2.法向分力法向分力Fn改變速度的方向改變速度的方向.第60頁(yè)/共80頁(yè)1. (問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí)3) 質(zhì)量為質(zhì)量為m的物體的物體,放在水平轉(zhuǎn)盤(pán)上放在水平轉(zhuǎn)盤(pán)上, 隨轉(zhuǎn)盤(pán)一起以角速度隨轉(zhuǎn)盤(pán)一起以角速度 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),物體到圓盤(pán)中心距物體到圓盤(pán)中心距離為離為r.(1)物體受到的力是

30、物體受到的力是A.重力重力,支持力支持力B.重力重力,支持力支持力,向心力向心力C.重力重力,支持力支持力,摩擦力摩擦力D.重力重力,支持力支持力,向心力向心力,摩擦力摩擦力(2)求物體受到的摩擦力大小和求物體受到的摩擦力大小和方向方向?(3)設(shè)物體與轉(zhuǎn)盤(pán)間的摩擦因數(shù)為設(shè)物體與轉(zhuǎn)盤(pán)間的摩擦因數(shù)為 ,使物體不滑動(dòng)使物體不滑動(dòng), 轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度不能超過(guò)多少轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度不能超過(guò)多少?向心力是根據(jù)力的效果命名的向心力是根據(jù)力的效果命名的.靜摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反靜摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反.第61頁(yè)/共80頁(yè)2. (問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí)2)在一個(gè)光滑的玻璃漏斗中在一個(gè)光滑

31、的玻璃漏斗中,有兩個(gè)有兩個(gè)質(zhì)量相等的小球質(zhì)量相等的小球A、B，它們沿光滑，它們沿光滑漏斗壁漏斗壁在不同在不同的水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng).(1)小球的向心力是由什么力提供的小球的向心力是由什么力提供的?(2)比較比較A、B兩球兩球A. A球線速度較大球線速度較大 B. A球角速度較大球角速度較大C. A球加速度較大球加速度較大D. A球?qū)Ρ诘膲毫^大球?qū)Ρ诘膲毫^大.F=mgcot =maGFnF 第62頁(yè)/共80頁(yè)3. (問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí)4)如圖所示如圖所示,一球質(zhì)量為一球質(zhì)量為m,用長(zhǎng)為用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線懸掛于的細(xì)線懸掛于O點(diǎn)點(diǎn),在在O點(diǎn)正下方點(diǎn)正下方L/2處有一根長(zhǎng)釘

32、處有一根長(zhǎng)釘P,把懸線沿水平方向拉直后無(wú)初速度釋放把懸線沿水平方向拉直后無(wú)初速度釋放.(1)當(dāng)懸線碰到釘子的瞬間當(dāng)懸線碰到釘子的瞬間A. 小球的線速度突然減小小球的線速度突然減小B. 小球的角速度突然增大小球的角速度突然增大C. 小球的向心加速度突然增大小球的向心加速度突然增大D. 懸線的拉力保持不變懸線的拉力保持不變(2)如果釘子越靠近小球如果釘子越靠近小球,繩越容易斷繩越容易斷,為什么為什么?線速度線速度v不變不變.第63頁(yè)/共80頁(yè)4. (問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí)5)一輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎一輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎, 沿曲沿曲線由線由M向向N行駛，速度逐漸減小如圖所示，分別行駛，速度逐漸減小

33、如圖所示，分別畫(huà)出了汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力的四種方向，你認(rèn)為畫(huà)出了汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力的四種方向，你認(rèn)為正確的是正確的是 B切向分力與法向分力切向分力與法向分力第64頁(yè)/共80頁(yè)第65頁(yè)/共80頁(yè)教學(xué)要點(diǎn)教學(xué)要點(diǎn):1.會(huì)分析向心力的來(lái)源會(huì)分析向心力的來(lái)源.2.會(huì)用牛頓第二定律分析圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題會(huì)用牛頓第二定律分析圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題.3.知道離心運(yùn)動(dòng)及產(chǎn)生的條件知道離心運(yùn)動(dòng)及產(chǎn)生的條件.4.知道航天器中的失重現(xiàn)象知道航天器中的失重現(xiàn)象.本質(zhì)上是牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用本質(zhì)上是牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用.第66頁(yè)/共80頁(yè)第67頁(yè)/共80頁(yè)實(shí)例實(shí)例1.鐵路的彎道鐵路的彎道(1)閱讀教材閱讀教材,回答下列問(wèn)題回答下列問(wèn)題:彎道

34、處軌道有什么特點(diǎn)彎道處軌道有什么特點(diǎn)?為什么為什么?火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的向心力是什么力提供的火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的向心力是什么力提供的?(2)若轉(zhuǎn)彎時(shí)的半徑為若轉(zhuǎn)彎時(shí)的半徑為r,軌道的傾角為軌道的傾角為 ,火車的最佳行駛速度火車的最佳行駛速度是多大是多大?(3)如果火車速度過(guò)大或過(guò)小會(huì)帶來(lái)什么后果如果火車速度過(guò)大或過(guò)小會(huì)帶來(lái)什么后果?第68頁(yè)/共80頁(yè)問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí)2 (改改):汽車的質(zhì)量為汽車的質(zhì)量為m=2.0103 kg的汽車在水平的汽車在水平公路上行駛公路上行駛,輪胎與路面間的最大靜摩擦力是車重的輪胎與路面間的最大靜摩擦力是車重的0.7倍倍. 汽車經(jīng)過(guò)半徑為汽車經(jīng)過(guò)半徑為r=50 m的彎路時(shí)做勻速圓

35、周運(yùn)動(dòng)的彎路時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng). (1)求車速最大不能超過(guò)多少求車速最大不能超過(guò)多少?(2)如果車速達(dá)到如果車速達(dá)到72 km/h,這輛車會(huì)不會(huì)側(cè)滑這輛車會(huì)不會(huì)側(cè)滑?(3)若彎道處傾斜一定的角度若彎道處傾斜一定的角度 , 則汽車完全不靠摩擦力轉(zhuǎn)彎則汽車完全不靠摩擦力轉(zhuǎn)彎的速率為多大的速率為多大?第69頁(yè)/共80頁(yè)實(shí)例實(shí)例2.拱形橋拱形橋(問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí)3,思考與討論思考與討論,航天器中的失重現(xiàn)航天器中的失重現(xiàn)象象)公路上常有拱形橋公路上常有拱形橋, 汽車過(guò)橋時(shí)可看成圓周運(yùn)動(dòng)汽車過(guò)橋時(shí)可看成圓周運(yùn)動(dòng).質(zhì)量為質(zhì)量為m=800 kg的小汽車通過(guò)拱橋的小汽車通過(guò)拱橋,到達(dá)橋頂?shù)乃俣葹榈竭_(dá)橋頂?shù)乃俣?/p>

36、為v,設(shè)橋面的設(shè)橋面的圓弧半徑為圓弧半徑為r=50 m,地球表面的重力加速度地球表面的重力加速度g=10 m/s2.(1)如果如果v=5 m/s,求汽車對(duì)橋的壓力求汽車對(duì)橋的壓力.(2)如果如果v不斷增大不斷增大,會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?(3) v 為多大時(shí)為多大時(shí),汽車恰好對(duì)橋沒(méi)有壓力而騰空汽車恰好對(duì)橋沒(méi)有壓力而騰空?(4)對(duì)于同樣的車速對(duì)于同樣的車速,為了安全為了安全,拱橋的半徑是大拱橋的半徑是大一些好還是小一些好一些好還是小一些好?1.F合合=Fn=mv2/RFN=mg-Fn=mg-mv2/R2.mg-FN=ma=mv2/R3.牛頓第三定律牛頓第三定律第70頁(yè)/共80頁(yè)實(shí)例實(shí)例2.

37、拱形橋拱形橋(問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí)3,思考與討論思考與討論,航天器中的失重現(xiàn)航天器中的失重現(xiàn)象象)公路上常有拱形橋公路上常有拱形橋, 汽車過(guò)橋時(shí)可看成圓周運(yùn)動(dòng)汽車過(guò)橋時(shí)可看成圓周運(yùn)動(dòng).質(zhì)量為質(zhì)量為m=800 kg的小汽車通過(guò)拱橋的小汽車通過(guò)拱橋,到達(dá)橋頂?shù)乃俣葹榈竭_(dá)橋頂?shù)乃俣葹関,設(shè)橋面的設(shè)橋面的圓弧半徑為圓弧半徑為r=50 m,地球表面的重力加速度地球表面的重力加速度g=10 m/s2.(5)如果拱橋的半徑增大到等于地球半徑如果拱橋的半徑增大到等于地球半徑R=6400 km,汽車要汽車要在橋面上騰空飛行在橋面上騰空飛行,速度速度v為多大為多大?(6)如果汽車如果汽車(航天器航天器)內(nèi)的駕駛員

38、內(nèi)的駕駛員(宇航員宇航員)的質(zhì)量為的質(zhì)量為m0,此時(shí)受此時(shí)受到的支持力為多大到的支持力為多大?駕駛員有什么感覺(jué)駕駛員有什么感覺(jué)?(播放視頻播放視頻)第71頁(yè)/共80頁(yè)實(shí)例實(shí)例2.拱形橋拱形橋(問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí)3,思考與討論思考與討論,航天器中的失重現(xiàn)航天器中的失重現(xiàn)象象)公路上常有拱形橋公路上常有拱形橋, 汽車過(guò)橋時(shí)可看成圓周運(yùn)動(dòng)汽車過(guò)橋時(shí)可看成圓周運(yùn)動(dòng).質(zhì)量為質(zhì)量為m=800 kg的小汽車通過(guò)拱橋的小汽車通過(guò)拱橋,到達(dá)橋頂?shù)乃俣葹榈竭_(dá)橋頂?shù)乃俣葹関,設(shè)橋面的設(shè)橋面的圓弧半徑為圓弧半徑為r=50 m,地球表面的重力加速度地球表面的重力加速度g=10 m/s2.(7)如果將拱形橋建成凹形橋如

39、果將拱形橋建成凹形橋,汽車以速度汽車以速度v通過(guò)凹形橋的最低通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí),對(duì)橋的壓力為多大對(duì)橋的壓力為多大?(8)你生活中見(jiàn)過(guò)凹形橋嗎你生活中見(jiàn)過(guò)凹形橋嗎?為什么為什么?(凹形橋是存在的凹形橋是存在的,在過(guò)水在過(guò)水路面有時(shí)需要修建凹形橋路面有時(shí)需要修建凹形橋)第72頁(yè)/共80頁(yè)實(shí)例實(shí)例3.繩繩(桿桿)模型模型用長(zhǎng)為用長(zhǎng)為l的輕繩系質(zhì)量為的輕繩系質(zhì)量為m的小球的小球,使其在豎直平面內(nèi)作圓周使其在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng),已知重力加速度為已知重力加速度為g.(1)若小球過(guò)最高點(diǎn)的速度為若小球過(guò)最高點(diǎn)的速度為v,寫(xiě)出繩對(duì)小球拉力寫(xiě)出繩對(duì)小球拉力F的表達(dá)式的表達(dá)式.(2)求小球過(guò)圓周最高點(diǎn)的最小速度